80t转炉设计.doc

80t转炉设计原始条件炉子平均出钢量为80吨铁水采用P08低磷生铁；氧枪采用六孔拉瓦尔型喷头炉型选择新制定的技术规定中提出“100t转炉一般采用截锥型活炉底。”所以，80t的转炉设计的炉型用截锥型。该炉型的熔池形状为一倒截锥体，在装入量和熔池深度相同的情况下，其熔池最深，因此适宜于小容量转炉。炉容比：V/T=0.92熔池直径D：熔池直径通常指熔池处于平静状态时金属液面的直径。它主要取决于金属装入量和吹炼时间。例如，随着装入量的增加和吹炼时间缩短，单位时间的脱碳量和从熔池排出的CO气体量增加。此时，如不相应增大熔池直径，势必会使喷溅和炉衬蚀损加剧。熔池直径：确定初期金属装入量G.取B=20% 则确定吹氧时间.根据生产实践，吨钢耗氧量，取吨钢耗氧量为50m3/t，并取吹氧时间为t =18min.则转炉吨位/t100备注K1.852.101.751.851.501.75达容量取下限，小容量取上限转炉容量/t100备注冶炼时间/min2832(1216)3238(1418)3845(1620)结合供氧强度，铁水成分和所炼钢种等具体条件确定。取K=1.8 则倒截锥体的底部直径d=0.7D=2.8175（m）熔池深度h：熔池深度系指熔池处于平静状态时从金属液面到炉底最低处的距离。氧气射流穿透深度： h，符合条件炉帽尺寸的确定顶吹转炉一般都用正口炉帽，其主要尺寸有炉帽倾角、炉口直径和炉帽高度。设计时，应考虑到一下因素：确保其稳定性；便于兑铁水和加废钢；减少热损失；避免出钢时钢渣混出或从炉口流渣；减少喷溅。炉帽倾角：倾角过小，炉帽内衬的不稳定性增加，容易倒塌；过大时，出钢时容易钢渣混出和从炉口大量流渣。目前倾角多为603。 取 =63炉口直径d：一般说来，在满族兑铁水和加废钢的前提下，应适当减小炉口直径，以利于减少热损失，减少空气进入炉内影响炉衬寿命和改善炉前操作条件。实践证明，去炉口直径为熔池直径的43%53%较为适宜。 取 =0.5D=0.5*4.025=2.0125（m）炉帽高度：为了维护炉口的正常形状，防止因砖衬蚀损而使其迅速扩大，在炉口上部设有高度为=300400mm的直线段。因此炉帽高度为 取 =350mm则整个炉帽高度为： 炉身尺寸确定炉膛直径D膛=D(无加厚型)=4.025 m根据炉熔比为0.92，可求出炉子总容积为炉身高度出钢口尺寸的确定出钢口内口一般都设在炉帽与炉身交界处，以便当转炉处于水平位置出钢时其位置最低，可是钢水全部出净。出钢口的主要尺寸是其中心线的水平倾角和直径。出钢口中心线水平倾角：为了缩短出钢口长度，以利维修和减少钢液二次氧化及热损失，大型转炉的趋向减小，国内转炉多为45以下。 取 =20出钢口直径：出钢口直径决定着出钢时间，因此随炉子容量而异。出钢时间通常为28min。时间过短，即出钢口过大，难以控制下渣且钢包内钢液静压力增长过快，脱氧产物不易上浮。时间过长，即出钢口太小，钢液容易二次氧化和吸气，散热也大。通常，可按下面的经验公式确定=14.25cm=0.14mT-转炉公称容量，t。 出钢口衬砖外径： =6*=6*0.14=0.84m出钢口长度： L=7*=7*0.14=0.98m炉衬厚度确定炉衬各部分名称转炉容量/t 200炉帽永久层厚度/mm60-115115-150115-150工作层厚度/mm400-600500-600550-650炉身（加料侧）永久层厚度/mm115-150115-200115-200工作层厚度/mm550-700700-800750-850炉身（出钢侧）永久层厚度/mm115-150115-200115-200工作层厚度/mm500-650600-700650-700炉底永久层厚度/mm300-450350-450350-450工作层厚度/mm550-600600-650600-750炉身工作层选550mm，永久层选120mm.填充层100mm，总厚度为： 550120100=770mm炉壳内径为：炉帽工作层500mm，永久层100mm.炉底工作层550mm，永久层230365=425mm.炉底永久层用标准镁砖砌一层230mm，黏土砖平砌三层653=195mm则炉底砖衬总厚度为550425=975mm故炉壳内型高度为工作层材质全部采用镁碳砖。炉壳厚度确定炉身部分选70mm厚的钢板，炉帽和炉底部分选用60mm厚的钢板.则验算高宽比符合高宽比推荐值1.351.65之间，因此认为所设计的炉子尺寸基本上是合适的，能够保证转炉的正常冶炼进行。根据上述计算的炉型尺寸绘制出炉型如图所示。序言氧气转炉是转炉炼钢车间的主体设备。其设计的质量不仅直接影响到投产后的各项技术经济指标以及企业的经济效益和社会效益，而且还关系到操作者的工作安全。转炉是炼钢车间的核心设备，设计一座炉型合理满足工艺需求的转炉是保证车间正常生产的前提，而炉型设计又是整个转炉设计的关键。炉衬简介 炉衬组成 转炉炉衬由永久层，填充层和工作层组成。永久层紧贴着炉壳钢板，通常是用一层镁砖或铝砖侧砌而成，其作用是保护炉壳。修炉时一般不拆除炉壳永久层填充层介于永久层和工作层之间，一般用焦油镁砂或焦油白云石料捣打而成。工作层直接与钢水，炉渣和炉气接触，不断受到物理的，机械的和化学的冲刷，撞击和侵蚀作用，另外还要受到工艺操作因素的影响，所以其质量直接诶关系到炉龄的高低。目前产用的工作层衬砖有：沥青结合镁砖（沥青浸渍和不浸渍），含碳量为56%；烧成浸渍镁砖，含碳量为2%左右；焦油或沥青结合的白云石砖，含碳量约2%；沥青或树脂结合的白云石砖，含碳量为715%；沥青或树脂结合的镁碳砖（加入或不加防氧化剂），含碳量通常为1025%。炉衬的砌筑砌筑过程：第一步：炉底工作层预砌筑、搭建耐火泥浆搅拌站、搭设临时切砖房、耐火砖的加工、出钢口座砖施工、炉底施工。第二步：砌筑永久层第一层和第二层的镁质砖，先沿中心线砌出十字形，然后分四部分采用人字形方式砌筑。各层之间错开45 度。第三步：砌筑炉底中心砖和第一环工作层砖。第四步：砌筑永久层第三层砖，其砌筑方式与第一和第二永久层相同。第五步：砌筑炉底工作层砖，整个炉底工作层18 砖环缝全部用泥浆湿砌，124 环砖放射缝要求每隔5 块中有1 块砖放射缝打灰湿砌。砌筑时若每环砖环缝面有错台时，则可用角向磨光机进行研磨。第六步：炉底风口部位的砌筑，当炉底工作层砖钢至风口旁时，先干摆并调整风口工作层砖，量出加工砖的上下口尺寸。第七步：砌筑炉底结合部的工作层砖，将已预加工好的炉底工作层砖，在顺序进入炉内砌筑，局部不平处，可用研磨机磨平。然后在最外环底部充填捣打料，并砌筑接头层砖。耐火材料的选择炉衬材质性能及使用部位气孔率%体积密度g/cm3常温耐压强度MPa高温抗折强度MPa使用部位优质镁碳砖22.823810.5耳轴、渣线普通镁碳砖42.76235.6耳轴部位、炉帽液面以上复吹供气砖22.854614复吹供气砖及保护砖高强度镁碳砖10152.853.040炉底及钢液面以下合成高钙镁砖10152.853.150装料侧高纯镁砖10152.9560装料侧镁质白云石烧成砖2.82.838.4装料侧(1) 炉口部位。这个部位温度变化剧烈，熔渣和高温废气的冲刷比较厉害，在加料和清理残钢、残渣时，炉口受到撞击，因此用于炉口的耐火砖必须具有较高的抗热震性和抗渣性，耐熔渣和高温废气的冲刷，且不易粘钢，即便粘钢也易于清理的镁碳砖。(2) 炉帽部位。这个部位是受熔渣侵蚀最严重的部位，同时还受温度急变的影响和含尘废气的冲刷，故使用抗渣性强和抗热震性好的镁碳砖。此外，若炉帽部位不便砌筑绝热层时，可在永久层与炉壳钢板之间填筑镁砂树脂打结层。(3) 炉衬的装料侧。这个部位除受吹炼过程熔渣和钢水喷溅的冲刷、化学侵蚀外，还要受到装入废钢和兑入铁水时的直接撞击与冲蚀，给炉衬带来严重的机械性损伤，因此应砌筑具有高抗渣性、高强度、高抗热震性的镁碳砖。(4) 炉衬出钢侧。此部位基本上不受装料时的机械冲撞损伤，热震影响也小，主要是受出钢时钢水的热冲击和冲刷作用，损坏速度低于装料侧。若与装料侧砌筑同样材质的镁碳砖时，其砌筑厚度可稍薄些。(5 ) 渣线部位。这个部位是在吹炼过程中，炉衬与熔渣长期接触受到严重侵蚀而形成的。在出钢侧，渣线的位置随出钢时间的长短而变化，大多情况下并不明显，但在排渣侧就不同了，受到熔渣的强烈侵蚀，再加上吹炼过程其他作用的共同影响，衬砖损毁较为严重，需要砌筑抗渣性能良好的镁碳砖。(6 ) 两侧耳轴部位。这部位炉衬除受吹炼过程的蚀损外，其表面又无保护渣层覆盖，砖体中的碳素极易被氧化，并难于修补，因而损坏严重。所以，此部位应砌筑抗渣性能良好、抗氧化性能强的高级镁碳砖。(7 ) 熔池和炉底部位。这部位炉衬在吹炼过程中受钢水强烈的冲蚀，但与其他部位相比损坏较轻。可以砌筑含碳量较低的镁碳砖，或者砌筑焦油白云石砖。若是采用顶底复合吹炼工艺时，炉底中心部位容易损毁，可以与装料侧砌筑相同材质的镁碳砖。（8） 转炉出钢口。转炉的出钢口除了受高温钢水的冲刷外，还受温度急变的影响，蚀损严重，其使用寿命与炉衬砖不能同步，经常需要热修理或更换，影响冶炼时间。改用等静压成型的整体镁碳砖出钢口，由于是整体结构，